胚胎干细胞核心转录因子靶基因集蛋白互作网络特征分析

背景:外源性核心转录因子导入终末分化细胞能产生具有与胚胎干细胞特性相似的诱导多潜能干细胞,其复杂机制目前尚未完全阐明。目的:分析核心转录因子靶基因集蛋白互作网络特征,获得其影响"干性"特征的调控机制。方法:去除BioGRID数据库中的冗余数据,获得非冗余蛋白互作数据库。perl程序搜索靶基因集组成的蛋白互作对,广度优先算法搜索非冗余蛋白互作数据库,获得靶基因集组成的最大连续蛋白互作网络,同时进行1000次随机抽样网络分析。通过Cytoscape软件对网络进行可视化分析。复杂无标度网络Barabasi-Albert模型分析网络特征。结果与结论:核心转录因子靶基因集形成更多的蛋白互作对,最大连续蛋白网络与随机蛋白网络相比具有明显的统计学差异,且核心转录因子靶基因集形成更大的互作网络。网络具有复杂网络无标度特性。该研究通过蛋白互作网络分析证明:靶基因集通过紧密相互作用,形成网络模块方式协调调控胚胎干细胞分子特性。

张应力下成骨性转录因子在骨髓间充质干细胞中的表达

目的：探讨大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）对单一周期的机械力刺激的反应以及Ets-1、Cbfa1和ALP的基因表达。方法：密度梯度离心法体外分离培养大鼠骨髓MSCs；应用四点弯曲加力系统对细胞施加40min、2000μe的机械牵张力，检测MSCs细胞增殖及ALP活性，并采用实时荧光定量RT-PCR检测Ets-1、Cbfa1和ALP的基因表达。结果：机械力刺激下，MSCs的增殖活力、ALP活性以及Ets-1、Cbfa1和ALP的基因表达均显著增高。Ets-1表达较早，加力后0．5h达到最高峰；而Cbfa1表达较晚，加力后6h达到最高峰；ALP的表达与Cbfa1相似。3个基因表达增高均在6—12h后恢复到正常水平。结论：单一周期的张应力可诱导Ets-1、Cbfa1和ALP在MSCs中呈时间依赖性表达，并促使MSCs短暂性骨向分化。机械力刺激是MSCs骨向分化的关键驱动因子．对牵张成骨骨痂形成具有重要的作用。

跑台运动对去卵巢大鼠骨组织中OPG、RANKL和RUNX2 mRNA表达的影响

目的:观察去卵巢大鼠经跑台运动后其骨组织中OPG、RANKL和RUNX2 mRNA表达变化,探讨力学刺激防治绝经后骨质疏松的作用机制。方法:健康3月龄雌性SD大鼠30只,体重(270±10)g,按随机方法平均分为假手术组、去卵巢组和跑台运动组,每组10只。假手术组仅在术中牵动卵巢并不行卵巢切除,其余两组均行卵巢切除术。假手术组和去卵巢组大鼠正常饲养;跑台运动组大鼠在术后1周开始在动物跑台上运动,跑速为18 m/min,每次45 min,1次/d,6 d/周,共训练11周。12周后处死所有动物,取左侧股骨头,脱钙后石腊切片,用倒置相差显微镜观察其组织学变化;取右股骨头提总RNA,实时PCR法检测OPG、RANKL和RUNX2的mRNA表达情况。结果:去卵巢组骨小梁稀疏,骨细胞少,跑台运动组骨小梁粗壮增厚。去卵巢组骨组织中OPG的mRNA表达为(0.131±0.080),RNAKL的mRNA表达为(8.013±3.550),RUNX2的mRNA表达为(3.245±5.090)。跑台运动组其骨组织中OPG的mRNA表达为(0.566±0.260),RANKL的mRNA表达为(5.232±3.670),RUNX2的mRNA表达为(2.753±3.680)。和去卵巢组比较,跑台运动组的OPG的mRNA表达升高,差异有统计学意义;而RANKL和RUNX2的表达下降,差异无统计学意义。结论:力学刺激能通过促进去卵巢大鼠骨组织中OPG的表达而发挥其抗绝经后骨质疏松的效果,这对今后研究绝经后骨质疏松症的治疗提供了新的思路。

孕期酒精暴露致DNA甲基化异常对子代小鼠心脏发育相关基因表达的影响

目的:探讨DNA甲基化修饰失衡在孕期酒精暴露致子代小鼠心脏发育相关基因表达异常中的作用,为防治孕期饮酒所致的心脏发育畸形提供新思路。方法:选取24只健康昆明孕鼠按照随机数字表法等分为四组:正常组、对照组、酒精组、干预组。从孕期0.5 d^16.5 d,酒精组每日给予56%酒精(5 ml/kg)灌胃1次,干预组在上述酒精灌胃基础上给予每日1次腹腔注射DNA甲基转移酶(DNMT)抑制剂5-氮杂胞苷(2.5 mg/kg),对照组给予等量生理盐水灌胃和等量二甲基亚砜(DMSO)腹腔注射,正常组未予任何处理。于胎龄16.5 d收集各组子代小鼠心脏进行以下检测:(1)比色法检测DNMT活性;(2)甲基化测序检测心脏核心转录因子心肌细胞增强因子2A(MEF2A)启动子区CpG岛DNA甲基化水平,实时荧光定量PCR检测MEF2A转录水平;(3)染色质免疫共沉淀(ChIP)检测MEF2A对心脏结构基因心房利钠肽(ANP)、β肌球蛋白重链(β-MHC)和心肌肌钙蛋白T(cTnT)的调控作用;(4)蛋白免疫印迹法(Western blot)检测心脏结构基因ANP、β-MHC及cTnT的蛋白表达水平。结果:(1)比色法结果显示,酒精组及干预组胎鼠心肌组织中DNMT活性较对照组和正常组显著降低,差异有统计学意义(P<0.05);(2)心脏核心转录因子MEF2A启动子区CpG岛DNA甲基化水平在酒精组及干预组较对照组和正常组均显著降低(P<0.05);(3)实时荧光定量PCR结果显示,心脏核心转录因子MEF2A转录水平在酒精组及干预组较对照组和正常组显著升高(P<0.05);(4)ChIP结果表明,心脏核心转录因子MEF2A可结合心脏结构基因ANP、β-MHC及cTnT启动子区域直接参与上述基因的表达调控;(5)Western blot结果表明,酒精组和干预组小鼠心肌组织中ANP、β-MHC及cTnT的蛋白表达水平较对照组和正常组显著升高,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论:酒精介导的DNA低甲基化可能参与了孕期酒精暴露所致的子代心脏发育相关基因表达异常。

补肾、健脾、活血中药复方对糖皮质激素性骨质疏松症大鼠肾组织Runx2 mRNA及蛋白表达影响的比较研究

目的:观察糖皮质激素性骨质疏松症(GIOP)大鼠肾组织Runx2 mRNA及蛋白表达,探讨GIOP的发病机制及补肾中药复方的疗效机理,并与健脾、活血中药复方比较。方法:肌注地塞米松复制GIOP大鼠模型,实验设正常组、模型空白组、补肾中药复方组、健脾中药复方组、活血中药复方组、骨疏康颗粒阳性对照组。造模及灌胃给药9周。应用XR-26型双能X线骨密度仪测定股骨骨密度,实时定量RT-PCR及Western Blot检测肾组织Runx2 mRNA及蛋白表达。结果:(1)股骨骨密度:与正常组比较,模型空白组明显降低(P<0.01);与模型空白组比较,补肾中药复方组明显升高(P<0.01),骨疏康颗粒阳性对照组明显升高(P<0.05),健脾中药复方组和活血中药复方组虽有升高趋势,但无统计学意义(P>0.05)。(2)肾组织Runx2 mRNA及蛋白表达:与正常组比较,模型空白组明显升高(P<0.01);与模型空白组比较,补肾中药复方组明显下调(P<0.01),骨疏康颗粒阳性对照组明显下调(P<0.05),健脾中药复方组和活血中药复方组虽有所降低,但无统计学意义(P>0.05)。结论:肾组织Runx2 mRNA及蛋白表达升高可能是GIOP的发病机制之一;补肾中药复方可能通过下调肾组织Runx2mRNA及蛋白表达,有效防治GIOP,其作用优于健脾、活血中药复方。

益糖康对糖尿病大鼠主动脉NF-κBp65 mRNA含量、蛋白水平表达及NF-κB活化的影响

目的:探讨糖尿病大鼠在中药复方益糖康干预后主动脉NF-κBp65 mRNA含量、蛋白水平表达及NF-κB活化的变化。方法:将50只雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组、模型组和中药复方益糖康治疗组。用高脂饲料和链脲佐菌素诱导糖尿病模型,中药煎剂益糖康对中药治疗组进行治疗性灌胃。治疗4周后取大鼠主动脉组织,检测主动脉NF-κBp65 mRNA含量、蛋白水平表达及NF-κB活化情况。结果:中药复方益糖康治疗组能明显降低NF-κBp65 mRNA含量,抑制蛋白水平表达及NF-κB活化,与模型组比较有统计学意义(P<0.01)。结论:益糖康可能通过对炎症核心转录因子NF-κB的影响来降低糖尿病大血管病变的风险。